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超高层建筑结构设计要点范文1
随着我国经济和建筑技术的快速发展，复杂高层建筑和超高层建筑的数量越来越多，并且它们的复杂性呈现出一种不断增加的趋势，这些都给施工人员带来了新的要求和挑战[1]。所以要想保证复杂高层和超高层建筑的质量和安全，一定要抓好施工阶段，尤其是要控制好建筑结构的设计要点。
一、复杂高层与超高层建筑和普通高层建筑在结构设计上的不同
复杂高层建筑和普通高层建筑之间在结构设计方面存在明显的差异性，从建筑的高度上来看普通高层建筑通常来讲都是在200m高度以内的，而复杂高层建筑和超高层建筑基本都是超过200m甚至有的达到了上千米的高度。从建筑的材料设计上来看，普通高层施工人员一般就是应用混凝土的结构设计来进行施工建筑，但是在进行复杂高层或者是超高层建筑的时候，还可以选用全钢结构以及混合结构来进行结构的设计，充分保证超高层建筑的安全性。复杂高层建筑对机电设备以及消防设备的要求标准同样要比普通高层建筑高出很多，因为复杂高层建筑需要考虑到对机电层以及避难层的设计。同时在防震的设计方面，复杂高层在进行平面设计的时候所能够选用的形状要少的多，要能够使设计的结构满足我国的抗震要求。另外复杂高层建筑还需要考虑风载荷作用对人们居住舒适度的影响，而普通的高层建筑通常来讲不用考虑这些。
二、结构设计要点分析
（一）重视建筑结构概念的设计环节
很多的实践已经向我们表明，在对复杂高层建筑以及超高层建筑进行设计的时候，要想保证建筑的质量就一定要重视对其结构概念的设计环节[2]。具体需要注意的内容如下：
第一、要重视对建筑结构规则性以及平衡性的设计。
第二、要能够保证所进行的建筑结构设计具有直接的传递力的途径，特别是对结构的横向以及竖向的传力。
第三、一定要确保所进行的设计工作能够确保建筑整体的质量能够维持在较高水平。
第四、在进行设计的时候，还要充分考虑节能环保这一理念，要对耗能机制进行优化设计，减少建筑体系的耗能。
第五、还要充分考虑建筑材料的利用率，最大化的实现对建筑材料的利用，节省建筑的施工成本。
要想能够保证这一要点环节的实现，是离不开建筑工程师和施工人员之间的交流工作的，要让施工人员充分了解建筑工程师的设计意图，使得建筑工程师的设计思想能够切实得以实现和应用。
（二）根据实际情况选择结构抗侧力体系
大量的理论和实践表明，选择科学合理的结构抗侧力体系能够在很大程度上提高复杂高层建筑以及超高层建筑的稳定性和安全性，它也是建筑结构设计中的重点所在。在进行选择上具体需要考虑一下几个方面：
第一、进行结构体系的选择时，一定要首先考虑建筑的高度。当高层建筑物的高度第一100m的时候，可以选择框架结构、剪力墙以及框架―剪力墙相结合的结构体系；当建筑物的高度处在100m～200m的时候，所选用的结构抗侧力体系主要为剪力墙、框架―核心筒；当在200m～300m之间的时候所采用的结构体系为框架―核心筒、框架―核心筒―伸臂；300m～400m，为框架―核心筒―伸臂、筒中筒；高于400m的建筑，算是比较高的建筑它在结构体系的选择上能够选用的结构体系也会相应的减少，现阶段我国的主要结构体系为筒中筒―伸臂、大型框架/矩形斜撑/大型桁架的组合体等。
第二、在进行建筑结构的设计工作时，一定要充分做到各结构体系之间的相互联合和统一。
第三、在对建筑结构采用多种抗侧力结构体系的时候，要预先进行试验和分析，当确保所选用的结构体系能够达到建筑要求时方能进行实际应用。
（三）要注意做好防震设计
第一、在进行超高层以及复杂高层建筑的施工操作的时候，要想保证能够起到一定的抗震作用，对于建筑材料的选择是至关重要的。
第二、要切实做好建筑的设计工作，确保地震发生时，能量的输入能够得到有效的控制。具体所需要做到的方面有：首先，当建筑物施工完成时，对建筑物的构建进行承载力验收工作的时候，要对建筑结构在地震情况下的各楼层的位移和变形的限制进行良好的控制；其次，在对超高层和复杂高层建筑进行设计的时候，要充分考虑到地震所发生的可能性，采用积极和基于抗震的设计方法进行建筑结构的设计工作，并且对所进行的设计要进行定量的分析，确保所作的抗震设计能够满足要求；然后要对建筑物在地震情况下，所发生的变形和位移这两者之间的关系进行精确的计算，预先设计好构件的变形值；其四，结合建筑物的高度和大小对建筑物的构造进行有针对性的设计；最后，高层建筑施工的场地一定要选用坚固的土地，确保地基的稳定性，这在一定程度上也能够减少地震的危害性。
第三、利用先进的施工技术最大化提升建筑的延性。对于高层建筑来讲，它自身的承载能力基本上是一定的，但是它的延性确实有很大的不同，同时已经有大量的实践和理论表明，建筑物具有良好的延性能够将地震所带来的能量进行有效的转移，减少建筑结构的变形程度。所以要想做好防震工作，从提升建筑结构的延性入手也不失为一个好的办法。
第四、做好施工前的设计工作。设计工作的质量高低对于抗震效果有着明显的影响作用，所以在进行超高层以及复杂高层建筑施工的时候一定要做好建筑结构的抗震设计工作，并且要根据建筑所处的地理位置和建筑高度选用适合的结构体系[3]。一般来讲目前最为流行的结构体系主要有三种：框架―筒、筒中筒以及框架―支撑结构体。
（四）控制结构的自重，提供科学合理的重力荷载传递路径
第一、对于高层建筑的重力荷载传递途经已经要进行明确的设计，使得传递途径尽可能的直接和明确。
第二、对楼板的选用方面，一定要综合建筑的具体高度、设备、承重能力等方面的要求，并且还要综合考虑经济、环保等因素，综合考虑之后确定最优的选择。
第三、在进行施工建设的时候，可以采用钢筋+组合楼板相结合的形式，来缩短施工工期和达到减低楼板自重的目的；并且针对组合梁，可以在具体铺设的时候采用上面铺设小钢梁下面铺设大钢梁的方法，减少施工成本；在进行混凝土平板施工操作的时候，可以通过在混凝土中填充柱状、球形或者其他形状的轻质材质降低结构的重量。
第四、超高层建筑的外圈所铸造的框架柱以及核心筒会存在一定的差异压缩，要充分考虑这种变形差对水平建筑构件所产生的内力影响。如果有必要可以将框架和核心筒之间相互连接的水平构件进行连接，一端采用铰连接方法，另一端采用桁架斜腹杆延迟的连接方法，保证建筑工程的施工质量。
结语：
综上所述，复杂高层和超高层建筑是社会发展的必然结果，随着社会经济以及建筑施工技术的提高，越来越高的施工技术将会在复杂高层和超高层建筑的施工中有所体现。所以在对复杂高层以及超高层建筑进行施工的时候，对于施工工艺的选取是非常重要的，同时为了切实保证施工质量一定要对建筑结构的设计工作做好严格把控，控制好建筑结构设计的要点，争取从根本上保证高层建筑的施工质量。
参考文献：
[1]刘军进，肖从真等. 复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J]. 建筑结构，2011，11：34-40.
超高层建筑结构设计要点范文2
关键词：复杂高层；超高层；建筑结构设计
引 言
复杂高层与超高层与普通的高层建筑有所不同，必须引起设计人员的注意。随着超高建筑物的不断增加，虽然逐渐地暴露出一些设计方面存在的不足，但这些问题为人们在日后的超高建筑建设方面积累了一定的经验。为此，本文首先对复杂高层与超高层建筑与普通高层的差异进行比较，然后对复杂高层与超高层建筑的结构设计进行论述。
1 复杂高层与超高层建筑和普通高层建筑在结构设计上的区别
复杂高层与超高层建筑和普通建筑在结构设计上存在明显的差异，一般普通高层的高度基本都建立在200m以内，而复杂高层与超高层建筑的高度基本都在200米以上乃至上千米。对于普通高层，人们大多采用的是混凝土的结构设计，但复杂高层与超高层建筑在结构设计方面还可以选择全钢结构或者混合的结构设计。同时由于复杂高层与超高层建筑对消防以及机电设备的要求要更高一些，因此要考虑到避难层与机电设备层的设计。为避免地震等自然灾害对建筑物的破坏，复杂高层与超高层建筑在平面形状的选择上较普通的高层建筑要少得多，并且要满足《高层建筑混凝土结构技术规程》的抗震要求。另外复杂高层与超高层建筑需要考虑风载荷作用下舒适度的问题，而普通高层建筑无需考虑。
2 复杂高层与超高层建筑结构设计需要考虑的问题
2.1 抗震设防烈度
对于超过100m以上的建筑物，在不同强度的抗震设防烈度下，对于建筑物的高度要求也是不尽相同的。一般情况下，抗震设防烈度在8度的区域不适宜建设300m以上的建筑物，复杂高层与超高层建筑适合建设在抗震设防烈度在6度的地区。
2.2 结构方案
对于一个优秀的建筑设计师来说，在设计中首先就要考虑到建筑物的结构方案问题，尤其对于复杂高层与超高层建筑来说，如果结构方案选择不当，将会引起整个方案的调整，因此，在设计单位进行建筑方案设计时，需要有结构专业参与到设计当中。
2.3 结构类型
在复杂高层与超高层建筑结构类型的选择上，人们不但要充分考虑到拟建方案所在地的岩土工程地质条件，同时要考虑到该区域的抗震度要求。另外，为了节约建筑成本，人们还需要充分考虑到在工程造价问题以及施工的合理性问题，同等条件下选择造价较低的合理的结构类型。
2.4 关注舒适度和施工过程
2.4.1 高层建筑水平振动舒适度
复杂高层与超高层建筑因其结构较柔，设计时，除保证结构安全外，还需满足室内居住人群的舒适度要求，高层混凝土规程、高钢规程均提出了明确的设计要求，需对高层建筑物在顺风向和横风向顶点最大加速度进行控制。复杂高层建筑需讲行舒适度分析，对混凝土结构阻尼比宜取0.02，对混合结构、钢结构阻尼比可根据情况取0.01～0.02舒适度验算时，可取10年重现期下风压值进行。高层混凝土规程和高钢规对舒适度验算的要求，公寓类建筑（如住宅、公寓）和公共建筑（如办公、旅馆）因功能不同，其水平振动指标限值也有所不同。当水平振动舒适度不满足或为进一步提高舒适度水平时，可采用增设TMD（可调质量阻尼器），TLD（可调液体阻尼器）等方法实现。
2.4.2 大跨、悬挑柔性楼盖竖向振动舒适度控制
复杂高层建筑设计中常设计大跨度楼板、空中连桥、大跨悬挑等复杂建筑特征，此类部位由干结构竖向自振频率较低，与行人激励频率相近，彼时需对楼盖设计时的舒适度问题予以关注。高层混凝土规程要求楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz，且对不同竖向自振频率下的楼盖竖向振动舒适度峰值也提出了控制要求。因适用对象不同，住宅、办公建筑、商场及走廊建筑的竖向振动峰值加速度限值亦不相同。
2.4.3 设计时应考虑施工建造过程的可实施性
设计人员在结构设计时，应注意复杂节点部位钢筋及钢材传力的可靠性以及现场施工的可实施性。型钢混凝土梁柱节点中主筋与型钢相交时常用四种处理方法：①钢筋绕讨型钢；②型钢表面焊接钢筋连接套筒；③钢板上开洞穿钢筋；④钢筋与型钢表面加劲板相焊接。复杂高层建筑施工方法会采取一些特殊工艺，如某塔采用“内理型混凝土施工、造型中部增设水平临时支撑桁架”见图1。
3 复杂高层与超高层建筑的结构设计
3.1 风载荷
在复杂高层与超高层建筑的结构当中，由于建筑结构的第一自振周期与其所在地面卓越周期相差很大，随着建筑物高度的不断增加，风载荷的影响要远远大于地震对建筑物的影响，特别是对于一些比较柔的复杂高层与超高层建筑，风载荷是它结构设计中的控制因素。因此，人们有必要对风载荷进行专业的研究。一般情况下，我国规定风载荷的计算公式为Wk=βzμsμzW0，其中μz为风压高度的变化系数。其中A类地面：μz=0.794Z0.24；B类地面：μz=0.479Z0.52；C类地面：μz=0.284Z0.40。在《建筑结构荷载规范》当中，对200m以上的复杂高层与超高层建筑也进行了相应的规范，其中就包括在对复杂高层与超高层建筑确定非圆形截面横风向风振等效风荷载情况时，要求必须进行风洞试验。它的主要目的在于通过试验对建筑外形的空气动力进行进一步优化，同时确定围护结构以及主体结构的风载荷的标准值，对设计整体进行优化。
3.2 重力载荷
对于复杂高层与超高层建筑，在设计时要考虑到重力载荷的传力情况，实现合理的传力途径，因此在设计时对于重力载荷的途径要尽可能地直接明了，同时要充分考虑到因建筑外圈框架和核心筒之间轴压比之间的差异而造成的变形差对水平构件产生的影响。一般采用一些施工的处理方法连接框架与核心筒。
3.3 混合结构的设计
在复杂高层与超高层的建筑当中，很多时候都会采用混合结构设计，混合结构分为三种，而在实际中常用的是圆钢管或者是矩形钢管的混凝土框架与钢筋混凝土核心筒的混合结构，以及型钢混凝土框架与钢筋混凝土核心筒（内外框梁为钢梁或型钢混凝土梁）的混合结构两种。每种结构类型在设计上对钢材用量的需要也不尽相同。在设计中，要考虑到对型钢、圆钢管混凝土中柱钢骨的含钢量，严格按照技术规程的要求进行控制，同时，在钢筋混凝土的核心筒要设置型钢柱，这样就可以确保型钢混凝土、筒体延性相同，从而促使它们两者之间的竖向变形减小。对于结构抗侧刚度无法满足变形需要的混合结构，人们采取相应措施进行弥补。比如，设置水平伸臂桁架的加强层，或利用避难层或设备层在外框或外框筒周边设置环状桁架。
4 复杂高层与超高层建筑结构设计的关键点
4.1 构造设计要合理
在对复杂高层与超高层建筑物进行设计时，必须保证构造的设计谨慎并合理，重点要注意对一些薄弱的部位进行加强，避免出现薄弱层，充分考虑到温度应力对建筑物的影响以及建筑物的抗震能力，注意构件的延性以及钢筋的锚固长度，在对平面和立面进行布置时要确保平整均匀。
4.2 计算简图要合适
计算简图是对建筑物结构进行计算的基础，它直接关系到复杂高层与超高层建筑的结构安全。为了保证结构的安全性，人们必须从计算简图抓起，慎重研究，合理选择，对于存在于计算简图中的误差，要保证其值控制在技术规程允许的范围内。
4.3 结构方案选择要合理
建筑方案的合理性取决于结构方案是否合理，因此，在选择结构方案时不但要充分考虑到经济因素，还要充分考虑方案的结构形式和结构体系，同时能够充分结合设计要求、材料、施工以及自然因素等来确定结构方案，确保结构方案的合理性。
4.4 基础方案选择要合理
在进行基础方案的设计中，设计师要考虑到载荷的分布情况，工程所在的自然因素、地质条件，施工方的施工条件，周围建筑物对所设计建筑物造成的影响等各方面因素，以此来确保基础方案的选择既经济又合理，达到最优效果。
5 结束语
复杂高层与超高层建筑是社会发展的必然结果，随着科技进步，越来越多的复杂高层与超高层建筑将会逐渐亮相于城市之中，我们虽然在复杂高层与超高层建筑当中取得了一定的成绩，但仍需我们不断研究与改进，使复杂高层与超高层建筑的结构设计更加完美，发展更为迅速。
参考文献
[1]陈晓丹.超高层建筑设计中需要注意的问题[J].企业技术开发.2011（01）：24～25.
超高层建筑结构设计要点范文3
【关键词】超高层建筑；钢筋混凝土；抗震设计
前言
随着我国社会经济的不断发展，我国的建筑业得到迅猛发展，超高层、超高层建筑越来越多，建筑结构造型和功能也越来越美观与先进，许多建筑采用底部大裙房、上部多座塔楼的建筑形式。然而这些复杂的建筑形式的出现也会带来一些问题，其中最重要的就是其结构造型给抗震分析以及抗震设计带来诸多新的问题。国外对钢筋混凝土超高层建筑结构抗震设计有了较为成熟的研究，也有许多建筑案例（如图1）。国内虽然经过数十年的研究分析，也已经出现包括分析软件TBSA和TAT等在内的超高层建筑设计分析软件，这些软件能够帮助建筑设计师或工作人员对建筑的抗震性能进行一定的研究，但设计中还经常会遇到许多程序、规范不能解决的问题，存在一定的局限性。这就需要结构工程师依据概念设计把复杂的问题通过科学分析简化。以适应社会发展的需要，同时也为结构工程师提供更多关于抗震设计的有参考价值的设计依据。
1超高层建筑结构抗震设计要点
1.1平面规则性超高层建筑结构抗震设计特点
平面规则性超高层建筑具有以下的特征：楼板的形状不规则且凹凸不平，楼板之间没有较强的联系、楼板的局部之间断断续续，结构扭转效应明显等。针对上述特点，这类的建筑结构的抗震设计需要注意以下几点：（1）如果楼板的形状凹凸不规则或楼板局部断断续续，则可以采用弹性楼盖模型，使其符合楼板平面内的实际刚度变化，或者按照分块刚性楼板与局部弹性板的原则进行计算，当然，扭转藕联效应也需要考虑进去。（2）对于楼板中应力集中部位以及连接较弱的楼板，可以适当加大楼板的厚度，具体的方法有双层双向配筋、配置45°斜向钢筋、配置集中配筋的边梁。（3）如果楼板之间没有较强的联系或者平面过于不规则，或建筑物过长，则可以通过调整变形缝来把其结构切成若干个子结构。如果一些超限高层的建筑物有明显的结构扭转效应，则应该尽量保证抗侧力构件在平面布置中的对称性，同时应该尽量加大竖向构件的抗侧刚度和强度。
1.2竖向规则性超高层建筑结构抗震设计特点
竖向规则性超高层建筑具有以下的特征：在立体上建筑呈现收进的状态，其主要存在形式为连体建筑，建筑内部转换层结构，大底盘多搭楼等，针对上述特点，这类的建筑结构的抗震设计需要注意以下几点：（1）当超高层建筑的立面收进超过一定限度时，应该保证结构的层受剪承载力大于相邻上一楼层的80%，并且合理控制结构的扭转效应。同时应该加强收进部位、竖向构件以及建筑内部的楼板。一旦立面收进产生偏差，建筑底部的结构就会因为扭转而产生较大内力，这就要求建筑底部结构的周边构件的配筋强度足够大。通常情况下，建筑设计师会采用台阶形多次内收的立面来改善这一困难。（2）对于连体建筑来说，其周边以及连接部位应该按照弹性板来计算，连接体与主体宜采用弱连接，并尽可能减少其重量，同时，钢结构可以优先考虑。连接体及与主体相邻的结构构件的抗震等级应尽量提高其等级。（3）对于带转换层结构的超高层建筑，应该尽量保持其上下主体的竖向结构连续贯通，并对其下部主体结构的刚度进行加强，而对其上部主体结构的刚度进行弱化，通过相应的措施来对转换层上下的等效刚度比进行合理的控制，同时，为了提高框支层的抗震能力与延展性，应该将框支柱承担地震剪力的比例进行增大。而为了减少转换层上下的等效刚度比，可以将上部各层刚度适当减小。一般来说，高振型影响与转换层的高度呈正比关系，即转换层越高，高振型影响越大，转换层上下层间位移角及内力突变也越明显，因此，需要合理控制转换层的高度。（4）在设计大底盘多塔楼的时候，应该尽量提高其底盘的承载力，其目的是防止结构在底部首先屈服。对于连接各塔楼的裙房屋面来说，要适当加大其刚度，其目的是使底部的裙房与上部的塔楼共同振动。然而，当底部加强时，薄弱层会发生上移，从而增大上部结构的位移，因此底盘承载力的的提高需要掌握好其度。在设计塔楼的薄弱部位的时候，应该全高加密该层柱箍筋，并增大箍筋的直径与剪力墙的水平钢筋。
2超高层混凝土建筑抗震影响因素
2．1建筑扭转效应
在对超高层混凝土建筑结构进行抗震设计过程中，为保证混凝土整移一致，同时得到最小和最大的位移结构刚度，应该对建筑物垂直向力及横向力进行防护，提高扭转力作用。因为地震的发生具有突发性和随机性，所以对地震发生的时间、强度难以预测准确，因此在分析建筑整体的抗震性能同时，要及时检查出建筑物内部的抗震隐患，科学分析，及时纠正，保证超高层混凝土建筑的抗震性能。
2．2建筑物建设位置
合理选定超高层混凝土建筑的建设位置是极其重要的，因为我国地处地震频发地带，所以在选址之前，要合理科学对建筑项目所在地的地质情况进行彻底的综合性分析，减少超高层混凝土建筑遭受地震的危害的几率，同时良好的建筑土质也能提高超高层混凝土建筑具有较强的抗震性能。所以为避免建筑位置为松软土质，也应该尽量远离电厂、变电所等工厂。
2.3抗震加固环节
超高层混凝土建筑结构在设计过程中，对建筑物进行抗震加固是非常有必要的，因为这样的设计可以满足建筑延伸性及刚度的要求。在实际的建筑施工过程中，由于超高层建筑物的钢筋混凝土重量大，所以底部柱轴力应该与建筑的高度呈正比关系，只有这样建筑主要构件才能有很好延伸性，在遇到强震时可以减少剪切性对墙体的破坏，这体现了对超高层混凝土建筑结构进行抗震加固设计的重要性。在实际设计过程中，建筑设计师会以强柱弱梁限值为依据，综合考虑框架柱的强剪弱弯和剪压比，才能使设计的柱子顶端的抗弯能力达到合格的质量标准。与此同时，螺旋复合箍筋的使用可以提高柱子的抗冲剪能力和短柱抗震性能，在地震强度不是很强时，保证短柱不对地震剪切力破坏。因为建筑的短柱具备的抗剪性能力低于抗弯能力，所以设计过程中要保障短柱承受抗弯的屈服强度。
3隔振、减振在超高层建筑结构抗震设计中的应用
隔振、减振是在超高层建筑工程上防止振动危害的主要手段。其中减振可分为主动减振和被动减振。在实际的生产生活中，相关设计工作人员会根据隔振、减振的原理，采用以下几种办法实现超高层建筑结构的有效抗震。
3.1粘弹性阻尼结构
通过大量试验和数据分析表明，粘弹性阻尼结构可以有效的将超高层建筑的地震反应减小40～80％，这在很大程度上可以保证建筑主体结构强震中的安全性，是高层结构的舒适度控制在科学合理的范围之内。粘弹性阻尼结构见图2。
3.2吸能减震
吸震减震是隔振减振在超高层建筑结构抗震的又一方法，这种方法的最大特点是，使建筑结构的震动在合理的范围内，发生一定的位移，从物理学角度来讲，就是使建筑结构的振动能量在原结构与子结构之间重新分配，以此达到减小结构震动的效果。当前，有许多吸震减震的装置运用于超高层建筑的抗震设计中：调谐质量阻尼器，调液（柱）阻尼器、悬吊质量摆阻尼器记忆质量放大器等。
3.3金属阻尼器
金属阻尼器能够起到抗震效果，主要是通过在框架中加屈曲约束支撑，在合理的荷载力下，对建筑物实现支撑的作用，当地震发生时，金属支撑能以自身的塑性变形来消耗地震的能量，从而对超高层建筑主体结构起到良好的作用。
4总结
在经济高速发展的今天，人们的居住水平不断提高，超高层建筑越来越多，而在对超高层混凝土建筑结构设计时，其抗震结构的设计就显得尤为重要。要以科学合理的方式增强建筑的抗震能力，切实保障公民的生命与财产安全。本文从我国目前钢筋混凝土结构抗震设计存在的问题与现状入手，简要概述超高层建筑结构抗震设计要点，并重点对隔振、减振在超高层建筑结构抗震设计中的应用进行分析，希望对钢筋混凝土超高层建筑结构抗震设计研究有一定的借鉴作用。
参考文献
[1]刘虎，李炳炎.超高层建筑钢筋混凝土结构抗震概念设计浅谈[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（12）.
[2]代新博，袁芳.超高层钢筋混凝土建筑结构抗震延性设计[J].建材发展导向：上，2016，14（11）：184~185.
[3]魏国.超高层建筑结构抗震设计要点探究[J].工业，2017（2）：00137.
[4]辛小娟.超高层混凝土建筑抗震结构设计方案研究[J].江西建材，2017（7）：22.
超高层建筑结构设计要点范文4
关键词：抗震概念设计;建筑结构;工程设计;抗震性
对于高层建筑结构设计，要遵守抗震设计规范，从抗震概念设计应用入手，结合工程实际情况，提出定量控制要求。值得注意的是，开展高层建筑结构抗震设计，要在概念清晰且技术可靠的基础上，合理的设计建筑结构，以确保建筑的抗震性能。通常情况下，高层建筑结构抗震设计，需要从概念设计、抗震计算、抗震措施等方面加以把控，以确保设计的合理性。
1高层建筑结构抗震性设计的意义
贵州省位于我国南北地震带南段的东侧，省内西部部分区域位于地震带上。贵州地震的频度与强度为中等水平，地震平面分布不均。若发生地震，会造成极大的损失，以尼泊尔大地震为例，涉及到多个多家，地震造成近4000人死亡，约7000人受伤，对尼泊尔国造成超过50亿美元的经济损失，由此可见地震的损失性。在地震中，建筑既是人们的保护工具，也是威胁人们安全的物体，若能够提升建筑的抗震性，对保护人们的财产与安全，有着积极的作用，因此加强高层建筑结构抗震性设计研究，有着必要性。
2抗震概念设计应用的基本要点
2.1合理选择建筑结构
高层建筑结构抗震性设计，最为重要的是建筑体形和结构设计，占据着重要地位，多数倒塌建筑主要是因为规划不合理造成的，所以要科学的选择水平面与垂直面，提升建筑的抗震性能。一般来说，建筑平面形状规则，直接影响着建筑的抗震性，平面形状平整度越高，则建筑的抗震性能就越强，图1为水平地震作用。规则平面能够承担荷载作用，建筑结构的整体性较为突出。在高层建筑结构设计中，于高度方向，需要保证结构布置的连续性，实现侧向刚度保持连续，以免出现薄弱层。
2.2合理选择传力路线
高层建筑结构抗震设计多利用计算机程序，来确保计算的准确性，建筑结构设计人员只需要掌握简单的计算方法即可。利用计算机，在获取受力状态下，形成建筑结构件计算简图。接着利用力学模型和数学模型，从地震反应入手，做好详细的分析，明确计算结果，合理选择建筑结构路径，提高传力路线选择的效率。
2.3合理选择建筑位置
通过相关研究发现，建筑物损毁与建筑所处的地形，有着直接的关系。除此之外，建筑损坏和地基、断层等，也有着紧密关系。以覆盖土因素为例，建筑破坏率和此因素呈现的是正相关，覆盖土层厚度小，证明土质偏硬，具有较强的稳定性，当遇到地震时，不易发生倒塌情况，因此在设计高层建筑时，要选择硬质地基，降低地震效应，确保建筑结构的稳定性[1]。
2.4设置多条抗震防线
高层建筑结构抗震设计时，需要设置多条抗震防线。考虑到地震时间存在差异，伴随多次余震，受到地震反复冲击，会给建筑结构的稳定性造成损坏，若高层建筑物设置一道防线，当建筑受到一次破坏后，难以抗衡后续破坏，因此需要设置多道保护，确保高层建筑结构的稳定性。
3抗震概念设计在高层建筑抗震设计中的具体应用
3.1提升结构延性
高层建筑抗震设计水平低于地震等级，极易因为脆性破坏，造成建筑倒塌，所以在建筑结构抗震设计中，要提高结构延性，增强建筑结构抵抗能力。可以从以下方面入手：①材料。选择延性材料，此类材料的应用，当发生非弹性变形，或者发生反复弹性变形时，其延性不会明显下降。②杆件。通过控制杆件的延性，包括塑性变形与能量收纳与耗散等，提高结构延性，通常从墙肢与框架的柱等方面捂手。③构件。构件的延性指的是某个构件的塑性变形与能量消耗的能力，通过控制墙体或者框架延性，来提高建筑结构整体延性。总得来说，建筑结构延性指的是抗倒塌能力与塑性变形能力。在设计时，可以采取以下措施：①在平面上，增强突变处与转角处等构件的延性；②对于竖向，则可以加强薄弱楼层的延性，比如体型突变处、主楼与裙房相接的楼层等；③增强首道抗震防线部分的构件延性[2]。
3.2提升结构的整体性
高层建筑结构的整体性较强，能够确保建筑结构在地震力的作用下，处于协调运行的状态，可避免建筑倒塌。采取以下措施：①选用钢结构支撑结构。钢结构作为建筑行业的新技术，其市场份额不断扩大，贵州地区已经逐步引入钢结构，比如贵州钢结构发展中心楼，楼层高24层，建筑面积为26000m2，建筑承板使用的是钢筋线桁架工艺，建筑整体性较好，抗震性能较好。高层建筑结构设计中，采取钢结构支撑体系，对提升高层建筑框架结构中的侧向刚度，有着积极的影响，可以抵抗水平荷载，提升高层建筑整体强度。与纯框架架构相比，支撑结构稳定性较好，将窗台下方-下层窗户顶部区域位置，作为支撑位置，合理设置支撑，能够达到结构支撑要求。采取环向封闭同一平面，能够提高建筑钢结构侧向刚度，在强震区应用，其效果更为凸显。②抗侧力结构。若高层建筑结构为多种框架结构形式，应用钢结构，可以承载建筑物竖向负载与部分横向负载。采用抗侧力结构，可以按照建筑的各类要求，来选用抗侧力结构。若高层建筑中桁架高度和单楼层相同，可以利用交错桁结构，来设置上下楼层，确保各单元设置的灵活性。应用此结构，在钢结构平面内，梁柱弯矩较小，侧向位移也较小。
3.3准确计算结构抗震
开展高层建筑结构抗震设计前，需要准确的计算建筑结构的地震作用，接着计算结构与构件的地震作用效应，并且和其它载荷效应，做好相互结合，检验建筑结构抗震承载力与变形，确保能够达到新《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规范相关要求。需要做好以下计算：①地震作用计算。建筑结构抗震承载力主要考虑水平地震作用，高层建筑结构设计，还需要注意竖向地震作用。②抗震验算。主要包括截面抗震验算、弹性变形验算、薄弱层弹塑性变形验算等[3]。
3.4做好非结构部件设计
非结构部件指的是建筑结构分析中，不考虑侧向荷载与重力荷载的建筑部件，包括内隔墙与墙等。虽然建筑结构设计时，此类部件不参与荷载分析，但若发生地震，此类部件会起到作用，极有可能会改便建筑结构承载力，或是提升建筑抗震性，或是增加破坏性，因此需要做好非结构部件的处理。可以采取以下措施：①加强建筑框架和填充墙之间的联系，使得填充墙可以成为建筑主体抗震结构的组成部分。对于墙体连接，可以采取柔性连接方式，削弱墙柱的联系，避免发生嵌固作用。②对于附着在建筑楼与屋面结构的，需要做好此类非结构构件和主体结构的连接处理，以免发生地震时，造成人员伤亡。③加强幕墙和装饰贴面等和建筑主体结构的有效连接，避免贴面损坏。
3.5做好倒塌分析
开展高层建筑结构设计时，采取倒塌分析法，做好建筑倒塌分析，以优化建筑结构抗争性设计，达到抗震标准。可以借鉴超高层建筑经验，譬如：某超高层建筑为Ⅷ度抗震设防烈度建筑，在建筑结构设计时，利用倒塌分析法，进行结构设计方案分析，发现采取内嵌钢支撑剪力墙方案，能够有效的增强建筑结构强度。基于倒塌分析，明确此工程采取全支撑方案建设总材料用量可节约11.2%，建筑结构抗倒塌储备能力可以增加14.8%，建筑的抗震性能较好。采取对比各种最小地震剪力系数调整方案，能够明确采取调整地震剪力，开展刚度验算，设计建筑构件承载力，能够获得较好的效果，此方案和提高刚度缩短建筑结构自振周期的方案相比，具有较强的经济性。对于建筑结构倒塌关键位置，能够提高建筑结构整体的抗倒塌能力，此方案的实施，增加钢用量约0.1%。总而言之，在建筑结构设计时，做好倒塌分析，能够准确衡量各类结构设计方案的效果，明确各类抗震措施对建筑结构抗震性能的影响，发挥着积极的作用[4]。
4结束语
应用概念设计，开展高层建筑结构抗震设计，需要充分的借鉴工程经验，严格按照建筑抗震设计相关规范，采取相应的措施，提升建筑结构的整体性能，提高结构的抗震性能。
参考文献
[1]陆新征，杨蔚彪，卢啸，齐五辉，刘斌，张万开，叶列平.倒塌分析在某500m级超高层建筑抗震设计中的应用[J].建筑结构，2015（23）：91~97.
[2]刘均伟.高层建筑结构设计中抗震概念设计的运用研究[J].山西建筑，2016（20）：43~44.
[3]雷雨润.高层建筑结构中抗震概念设计的应用[J].建设科技，2017（08）：80.
超高层建筑结构设计要点范文5
关键词：建筑工程；结构设计；优化；基本原则
1.高层建筑混凝土结构
在我国城市建设中常用的建筑结构主要有钢混结构、组合结构、智能建筑、新型材料结构等几种，下面我就逐一进行分析。
1.1钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构式目前建筑工程中涉及最广的建筑形式，它有着刚度大、整体性好、耐久性强、维修简单、成本低廉的特点。我国目前的钢筋混凝土技术在不断发展，高强混凝土、纤维混凝土、轻型混凝土都在建筑工程中被广泛应用，并且施工水平已经达到了国际先进水平，这更加加大了钢筋混凝土结构的适用性，使其发展成为了房屋建筑工程的首选结构形式。
1.2组合结构
组合结构的诞生不仅是一场技术革命，更使整个建筑行业像前迈进了一大步，结合结构使建造超高层建筑的设想成为可能。组合结构不仅有传统钢筋混凝
土的所有优点，并且在材料使用上相对节省，这对提高施工进度，降低施工成本都起到不可替代的作用。组合混凝土在施工中使混凝土本身经过三轴受压的状态，使自身的承载能力得到提高，并且组合结构混凝土可以取代很多钢结构和混凝土结构的应用，这直接降低了建筑物的自重，为超高层建筑的设计提供了理论支持。
1.3新型结构
传统的高层建筑分为框剪结构、剪力墙结构、框架结构三种，而随着建筑结构学研究的不断深入，诞生了以筒体为结构的新型结构形式。筒体结构主要分为筒中筒体系、框筒体系、和多束筒体系。新型结构筒体与传统平面结构有很大的不同点，首先它的抗位移能力和承载力要大于传统结构，它将水平力看成固定在基础上的悬臂结构。所以这种结构形式在功能性强、应用范围广的建筑施工中多有使用。
1.4智能建筑
智能建筑是高科技的产物，它在施工技术、工程材料、工程检测方式上都与传统建筑有着很大的区别，但就目前发展来看，智能建筑是未来建筑发展的主体。智能建筑的几大优点集合在建筑结构、内部系统、适用范围等方面。它直接为使用者提供了一个安全、快捷、舒适的使用环境。
2.高层建筑结构设计的基本原则
建筑结构在设计中必须以实用、便于施工、安全可靠为设计点进行设计，通常情况下要满足以下几大原则：
2.1结构安全
建筑的结构必须满足在使用年限中可以承受的各种情况，一旦在使用过程中出现了不可抗拒力的破坏，建筑的结构必须保证稳定性，不至于直接倒塌。
2.2可施工性
不论任何设计，必须在设计的过程中将施工问题首先进行考虑，如果设计标准与实际施工背道而驰，在好的建筑设计业不可能转化为实体建筑，来为我们服务。
使用寿命。当建筑物投入使用后，建筑物的必须满足设计年限中的使用要求，不能再无外力扰动的情况下出现裂缝、变形等质量问题。
3.高层建筑混凝土结构设计易出现的问题
在高层建筑结构的设计中需要考虑的问题很多，尤其是高层建筑中的钢筋混凝土结构的设计。
3.1结构选型问题
在新执行的规范中对建筑的结构选型设计增加了很多限制性，首先限制了结构的规则性然后对建筑设计中出现的超高问题和抗震问题加以深化，对于高层建筑结构设计的规则性，在新出台的建筑规范章程的相关规定中，变动挺大，新的规范标准在结构设计方面增加了一系列的限制条件。比如，新的规范制度用强制
性的条文规定了“建筑物不应该采用严重不规则的建筑设计方案”。所以，在进行高层建筑结构设计时，相关人员应注意遵守新规范制度中的限制性条件，对于设计中的不符合规定问题根据实际情况及时的调整，避免为后期设计工作留下隐患。
3.2地基和基础设计中的问题
在柱下独立基础带梁板式的地下室底板设计中，往往会忽视建筑物沉降带来的附加应力的影响，而产生沉降变形以及共同受力，如果没有考虑其产生的附加应力，会使底板偏于不安全，还可能导致地下室底板承载能力不足而引起其开裂，在采用天然地基状况下，会带来更为显著的影响。
3.3结构分析计算的问题
在计算机使用非常广泛的今天，计算机带给了人们极大的便利，工作效率大大提高的同时，社会日常工作和生活对计算机的依赖程度越来越深。在建筑结构设计中，深化计算机的应用，合理地使用计算机，使建筑物更安全舒适、更美观经济是建筑设计人员任重而道远的责任。我们在设计中及与其它设计单位交往的过程中发现，虽然采用了CAD，但在结构施工图中出现了许多概念性的错误和计算错误，有些错误可能会导致严重的后果。在实际工程中，我们应该重视抗震概念设计和构造设计的问题，避免过分依赖计算机，这样才能设计出更经济，更安全舒适、更美观经济的建筑。
4.高层建筑混凝土结构优化设计的对策
在高层建筑中筒体结构的抗震能力最好。假设发生6。7级地震时，只要在设计中针对楼面钢梁或型钢混凝土梁与筒体交接处及筒体四角墙内设置结构柱，
就会有效缓解地震影响。如果当地震达到8-9度抗震时，我们在设计中要在钢混凝土梁与筒体交接处及简体墙内设置型钢柱。这些设计都能有效增加建筑的抗
震性能，并对设计结构提供优化。
超高层建筑结构设计要点范文6
【关键词】高层建筑；结构设计；选型
高层建筑的发展，一定程度上反映了一个国家的科技水平和综合国力。在确保高层建筑物具有足够可靠度的前提下，为了进一步节约材料、降低造价，高层建筑正在不断的更新，设计理念也在不断的发展。作为一个庞大复杂的系统，高层建筑的结构设计，一方面要满足包括抗震，抗风等在内的安全性能的要求，另一方面，也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。
1高层建筑结构的特征
高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。
2高层建筑结构设计的原则
2.1选择合理的高层建筑结构。在计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构安发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。
2.2选择合理的高层建筑结构。基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。
2.3选择合理的高层建筑结构方案。合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。
2.4对计算结果进行准确的分析。当前市场上存在着形形的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符，所以进行计算机辅助设计的时候，出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后，应该进行校核，进行合理判断，得出准确结果。
2.5高层建筑的结构设计要采用相应构造措施。高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。
3高层建筑结构分析与设计方法
高层建筑结构是由竖向抗侧力构件（框架、剪力墙、筒体等）通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维空间结构进行分析是十分困难的。各种实用的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。
对于框架-剪力墙体系来说，框架-剪力墙结构内力与位移计算的方法很多，大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同，各种方法解答的具体形式亦不相同。框架-剪力墙的机算方法，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算内力与位移时需采用相应的计算方法。
4高层建筑结构设计问题分析及对策
4.1高层建筑结构存在着超高的问题。基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，并且增加了B 级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。
4.2高层建筑结构设计短肢剪力墙设置。我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在5～8 的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。
4.3高层建筑结构设计嵌固端的设置。一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。
4.4高层建筑结构的规则性。在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。
5结语
高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，对于建筑的设计有着非常重要的作用和意义。随着我国高层建筑的不断发展，高层建筑的结构设计的要求越来越高，本文只是就其中的几点作了简要分析，只有充分了解了高层建筑结构设计的特点，才能做出更加优秀的设计。
参考文献：
[1]孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2011，25：88-89.
